Die Extremwertbestimmung
Den Hochpunkt der Zielfunktion bestimmen
Wir betrachten die Zielfunktion zum Problem "optimale Schachtel".
Zum Herunterladen: schachtelvolumenfunktion.ggb
Für diese Zielfunktion gilt: mit .
Den Hochpunkt von Graph erhält man mit einem Standardverfahren.
Aufgabe 1
Bestimme die Ableitungsfunktion .
Kontrolle
Aufgabe 2
Bestimme die Nullstellen der Ableitungsfunktion . Benutze das Gleichungstool zur Nullstellenbestimmung.
Zum Herunterladen: gleichungstool.ggb
Kontrolle
Aufgabe 3
Bestimme den Hochpunkt von Graph .
Kontrolle
Den Hochpunkt erhält man an der Stelle . Das sieht man direkt am Graph. An der Stelle hat die entsprechende Funktion mit einer erweiterten Definitionsmenge einen Tiefpunkt. Beides lässt sich direkt mit der 2. Ableitung nachweisen.
Die -Koordinate des Hochpunktes erhält man, indem man in einsetzt. Es ergibt sich der Punkt .
Aufgabe 4
Deute das Ergebnis im Kontext "Schachtelbau".
Kontrolle
Den Hochpunkt erhält man an der Stelle . Das sieht man direkt am Graph. An der Stelle hat die entsprechende Funktion mit einer erweiterten Definitionsmenge einen Tiefpunkt. Beides lässt sich direkt mit der 2. Ableitung nachweisen.
Für die Einschneidetiefe [cm] bei einem DIN-A4-Blatt erhält man eine Schachtel mit einem maximalen Volumen. Dieses Volumen beträgt [cm3].